内容正文:
大荔县城郊中学2025-2026学年下学期高二物理第一次月考
一、单选题(共28分)
1. “洗”是中国古代盥洗用的脸盆,用青铜铸成。倒些清水在其中,用手掌慢慢摩擦盆耳,盆就会发出嗡嗡声,到一定节奏时还会溅起层层水花。这种现象主要是( )
A. 多普勒效应 B. 共振 C. 波的折射 D. 波的衍射
2. 周期是2 s的单摆叫秒摆。地面上某秒摆的摆长为l,振幅为A,被火星探测器携带至火星表面,已知火星表面的重力加速度为0.4g(g为地球表面的重力加速度)。如果在火星表面,仍然保持该秒摆的周期是2 s,则可以( )
A. 仅将摆长调整为2.5l B. 仅将摆长调整为0.4l
C. 仅将振幅调整为2.5A D. 仅将振幅调整为0.4A
3. 单摆在振动过程中,当摆球的重力势能增大时,摆球的( )
A. 位移一定减小 B. 速度一定减小
C. 回复力一定减小 D. 加速度一定减小
4. 手握长软绳一端持续上下抖动,某时刻形成的绳波如图所示,K、L、M、N为绳中的质点,此后先到达上方最大位移处的质点是( )
A. K B. L C. M D. N
5. 一列简谐横波沿直线由a向b传播,a、b相距3m,a、b两质点的振动图像分别如图甲和乙所示,则这列波的波长可能是( )
A. 4m B. 8m C. 12m D. 16m
6. 如图所示为某弹簧振子在0~5s内的振动图像,下列说法中正确的是( )
A. 振幅为8cm B. 振动周期为4s
C. 第1s末振子的速度为零 D. 从第1s末到第2s末振子在做加速运动
7. 如图所示,是甲、乙两个单摆的振动图像,可得甲、乙的摆长之比为( )
A. B. C. D.
二、多选题(共18分)
8. 一个弹簧振子做简谐运动的周期为T,设t1时刻小球不在平衡位置,经过一段时间到t2时刻,小球的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同, ,如图所示,则( )
A. 若位移为负值,则加速度一定为正值
B. 小球通过平衡位置时,速度为零,位移最大
C. 小球每次经过平衡位置时,位移相同,速度也一定相同
D. 小球每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但位移一定相同
9. 下面两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该波的周期是4s B. 2s时Q质点向下振动
C. 该波的波长可能为4m D. 该波的波速可能是1m/s
10. 某同学利用如图甲所示的单摆测量当地重力加速度g,他通过多次改变摆长L,并测出不同摆长对应的周期T,做出的图像如图乙所示。关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 摆长一定的情况下,为减小误差,应尽量减小摆角
B. 为减小误差,测周期时应从摆球到达最高点时开始计时
C. 由图乙可得,当地重力加速度
D. 图乙中图线延长线不过坐标原点的原因可能是将摆球的直径计入了摆长
三、实验题(共12分)
11. 某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中。
(1)用游标卡尺测得金属小球直径如图1所示,小球直径______cm。
(2)用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为,单摆每经过最低点记一次数,当数到时秒表的示数如图2所示,该单摆的周期______s(结果保留三位有效数字)。
(3)某同学测得的数据如下表,请在图2中画出图像____。
L/m
0.400
0.500
0.600
0.800
1.200
1.60
2.10
2.40
3.20
4.80
由图像可得当地重力加速度______(结果保留3位有效数字)。
四、解答题(共42分)
12. 一水平弹簧振子以点O为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动,如图所示为该弹簧振子的振动图像,求:
(1)该振子振动的周期和振幅;
(2)该振子简谐运动的表达式;
(3)该振子在100s内通过的路程是多少?
13. 如图甲所示是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置。设向右为正方向。图乙所示是这个单摆的摆球相对平衡位置的位移随时间变化的图像。根据图像回答:(,当地的重力加速度为)
(1)单摆振动的频率是多大?
(2)单摆的摆长是多少?
(3)如果摆球在B处时绳上拉力,在O处时绳上拉力,则摆球质量是多少?
14. 如图所示,实线为一列沿轴方向传播的简谐波在时刻的波形图,经过后,其波形图如图中虚线所示。
(1)若平衡位置在处的质点在时刻向轴负方向运动,判断波的传播方向,并求出波速;
(2)若从时刻起,平衡位置在处的质点比平衡位置在处的质点先回到平衡位置,判断波的传播方向,并求出波速。
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大荔县城郊中学2025-2026学年下学期高二物理第一次月考
一、单选题(共28分)
1. “洗”是中国古代盥洗用的脸盆,用青铜铸成。倒些清水在其中,用手掌慢慢摩擦盆耳,盆就会发出嗡嗡声,到一定节奏时还会溅起层层水花。这种现象主要是( )
A. 多普勒效应 B. 共振 C. 波的折射 D. 波的衍射
【答案】B
【解析】
【详解】用双手摩擦盆耳,起初频率非常低,逐渐提高摩擦频率,当摩擦频率等于盆的固有频率时,会发生共振现象,则嗡声是因为共振现象,此时溅起的水花振幅最大。
故选B。
2. 周期是2 s的单摆叫秒摆。地面上某秒摆的摆长为l,振幅为A,被火星探测器携带至火星表面,已知火星表面的重力加速度为0.4g(g为地球表面的重力加速度)。如果在火星表面,仍然保持该秒摆的周期是2 s,则可以( )
A. 仅将摆长调整为2.5l B. 仅将摆长调整为0.4l
C. 仅将振幅调整为2.5A D. 仅将振幅调整为0.4A
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据单摆的周期
单摆的周期与摆长及重力加速度有关,在地球表面上
在火星表面
根据题意可知,单摆的周期不变,故有
解得
A错误,B正确;
CD.根据上述分析可知,单摆的周期与振幅无关,只与摆长及重力加速度有关,CD错误。
故选B。
3. 单摆在振动过程中,当摆球的重力势能增大时,摆球的( )
A. 位移一定减小 B. 速度一定减小
C. 回复力一定减小 D. 加速度一定减小
【答案】B
【解析】
【详解】单摆在振动过程中,当摆球的重力势能增大时,远离平衡位置,摆球的位移变大,回复力变大,加速度变大,加速度方向与速度方向相反,速度减小。
故选B。
4. 手握长软绳一端持续上下抖动,某时刻形成的绳波如图所示,K、L、M、N为绳中的质点,此后先到达上方最大位移处的质点是( )
A. K B. L C. M D. N
【答案】A
【解析】
【详解】绳波向右传播,根据同侧法可知K,L正在向上振动,M、N正在向下振动,所以K质点先到达上方最大位移处。
故选A。
5. 一列简谐横波沿直线由a向b传播,a、b相距3m,a、b两质点的振动图像分别如图甲和乙所示,则这列波的波长可能是( )
A. 4m B. 8m C. 12m D. 16m
【答案】A
【解析】
【详解】由振动图像可知0时刻,a质点处于波峰,b质点经过平衡位置向下运动,作出0时刻ab之间的可能波形图如下
由周期性可知
解得
当n=0时,最大,此时
故选A。
6. 如图所示为某弹簧振子在0~5s内的振动图像,下列说法中正确的是( )
A. 振幅为8cm B. 振动周期为4s
C. 第1s末振子的速度为零 D. 从第1s末到第2s末振子在做加速运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图像可知,振幅为,A错误;
B.由图像可知振动周期为,B正确;
C.第末振子在平衡位置,速度达到最大值,C错误;
D.从第1s末到第2s末振子经过平衡位置向下运动到达负向最大位移处,速度逐渐减小,做减速运动,D错误。
故选B。
7. 如图所示,是甲、乙两个单摆的振动图像,可得甲、乙的摆长之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由振动图像可知,甲的周期
乙的周期
根据单摆周期公式
解得
因此甲乙摆长之比 1:4。
故选 A。
二、多选题(共18分)
8. 一个弹簧振子做简谐运动的周期为T,设t1时刻小球不在平衡位置,经过一段时间到t2时刻,小球的速度与t1时刻的速度大小相等、方向相同, ,如图所示,则( )
A. 若位移为负值,则加速度一定为正值
B. 小球通过平衡位置时,速度为零,位移最大
C. 小球每次经过平衡位置时,位移相同,速度也一定相同
D. 小球每次通过同一位置时,其速度不一定相同,但位移一定相同
【答案】AD
【解析】
【详解】A.若位移为负值,根据F=-kx,则回复力为正值,则加速度一定为正值,A正确;
B.小球通过平衡位置时,速度最大,位移为零,B错误;
C.小球每次经过平衡位置时,位移相同均为零,速度大小相同,但方向不一定相同,C错误;
D.小球每次通过同一位置时,位移一定相同,速度大小一定相同,但速度方向不一定相同,,D正确。
故选AD。
9. 下面两图分别是一列机械波在传播方向上相距6m的两个质点P、Q的振动图像,下列说法正确的是( )
A. 该波的周期是4s B. 2s时Q质点向下振动
C. 该波的波长可能为4m D. 该波的波速可能是1m/s
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由乙图可知,该波的周期为T=4s,故A正确;
B.由乙图可知,2s时Q质点向上振动,故B错误;
C.由图可知,P、Q两质点的振动步调相反,则有
解得
当n=1时,λ=4m,故C正确;
D.根据波速、波长、频率的关系
当n=1时,v=1m/s,故D正确。
故选ACD。
10. 某同学利用如图甲所示的单摆测量当地重力加速度g,他通过多次改变摆长L,并测出不同摆长对应的周期T,做出的图像如图乙所示。关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 摆长一定的情况下,为减小误差,应尽量减小摆角
B. 为减小误差,测周期时应从摆球到达最高点时开始计时
C. 由图乙可得,当地重力加速度
D. 图乙中图线延长线不过坐标原点的原因可能是将摆球的直径计入了摆长
【答案】AC
【解析】
【详解】A.单摆在摆角小于5°时的运动是简谐运动,单摆的摆角不能太大,故A正确;
B.为减小周期测量误差,测量周期时,应取摆球通过最低点开始计时,故B错误;
C.根据
可得
代入图中数据可得,故C正确;
D.根据图像可知L=0时周期不为零,所以不过坐标原点的原因可能是将摆线长当成了摆长,故D错误。
故选AC。
三、实验题(共12分)
11. 某同学在“用单摆测定重力加速度”的实验中。
(1)用游标卡尺测得金属小球直径如图1所示,小球直径______cm。
(2)用秒表测量单摆的周期。当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为,单摆每经过最低点记一次数,当数到时秒表的示数如图2所示,该单摆的周期______s(结果保留三位有效数字)。
(3)某同学测得的数据如下表,请在图2中画出图像____。
L/m
0.400
0.500
0.600
0.800
1.200
1.60
2.10
2.40
3.20
4.80
由图像可得当地重力加速度______(结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)2.25
(2)2.51 (3) ①. ②. 9.86
【解析】
【小问1详解】
由图1可得,游标卡尺的读数为
【小问2详解】
由图2可知,秒表的读数为
则该单摆的周期为
【小问3详解】
[1]利用表中数据,描点连线如图所示
[2]根据
可得
所以,图线的斜率为
解得
四、解答题(共42分)
12. 一水平弹簧振子以点O为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动,如图所示为该弹簧振子的振动图像,求:
(1)该振子振动的周期和振幅;
(2)该振子简谐运动的表达式;
(3)该振子在100s内通过的路程是多少?
【答案】(1),
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由题图可知,该振子振动的周期和振幅分别为
,
【小问2详解】
圆频率为
时,从平衡位置开始振动,初相位为零,则振子简谐运动的表达式为
【小问3详解】
振子振动100s与周期关系为
振子在100s内通过的路程是
13. 如图甲所示是一个单摆振动的情形,O是它的平衡位置,B、C是摆球所能到达的最远位置。设向右为正方向。图乙所示是这个单摆的摆球相对平衡位置的位移随时间变化的图像。根据图像回答:(,当地的重力加速度为)
(1)单摆振动的频率是多大?
(2)单摆的摆长是多少?
(3)如果摆球在B处时绳上拉力,在O处时绳上拉力,则摆球质量是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)由题图乙可知
则
(2)由
得
(3)设摆线偏离平衡位置的角度为,则摆球在B点,沿绳子方向受力平衡,有
在O点,有
从B点到O点,根据机械能守恒定律,有
联立可得摆球质量
14. 如图所示,实线为一列沿轴方向传播的简谐波在时刻的波形图,经过后,其波形图如图中虚线所示。
(1)若平衡位置在处的质点在时刻向轴负方向运动,判断波的传播方向,并求出波速;
(2)若从时刻起,平衡位置在处的质点比平衡位置在处的质点先回到平衡位置,判断波的传播方向,并求出波速。
【答案】(1)沿x轴负方向,(m/s)
(2)沿x轴正方向,(m/s)
【解析】
【小问1详解】
质点P在时刻向y轴负方向运动,根据波形平移可知,波的传播方向沿x轴负方向。
波沿x轴负方向传播的距离满足
由公式波速
解得(m/s)
【小问2详解】
从时刻质点M比质点N先回到平衡位置,则质点M向y轴负方向运动,质点N向y轴正方向运动,根据“同侧法”可知,波的传播方向沿x轴正方向。
波沿x轴负方向传播的距离满足
由公式波速
解得(m/s)
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